DE102005057435A1

DE102005057435A1 - ventilation system

Info

Publication number: DE102005057435A1
Application number: DE102005057435A
Authority: DE
Inventors: John A Taylor
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-12-08
Filing date: 2005-11-30
Publication date: 2006-06-22
Also published as: GB0523846D0; FI20055634A7; KR100681892B1; FI20055634A0; US20060120858A1; GB2420997A; FI20055634L; KR20060064522A; US7267529B2

Abstract

Ein Entlüfter enthält eine stationäre Trennkammer mit einer ersten und einer zweiten einander gegenüberliegenden Wand und einer dazwischen liegenden Umfangswand. An einer Welle sind rotierende Schaufeln angebracht. Ein großer Einlass führt zu der stationären Kammer an dem ersten Ende und ist entlang einer Mittelachse der Kammer angeordnet. Ein Luftsperranschluss liegt im Inneren des Einlasses und ist entlang einer Mittelachse der Kammer angeordnet. Die Schaufeln sind dergestalt von der Umfangswand beabstandet, dass ein Spalt entsteht. Eine Austrittskammer ist an dem zweiten Ende zwischen den Schaufeln und der zweiten Wand enthalten. Durch den Luftsperranschluss wird ein Vakuum angeschlossen. Ein Ventil mit variabler Öffnung befindet sich am Einlass und am Auslass. Am Einlass und Auslass sind des Weiteren Drucksensoren angeordnet. Die Ventile werden so gesteuert, dass die Fluidströmung, der interne Pegel und der Druck in der Kammer reguliert werden.One ventilator contains a stationary one Separating chamber having a first and a second opposite one another Wall and an intermediate peripheral wall. On a wave are rotating blades attached. A large inlet leads to the stationary Chamber at the first end and is along a central axis of the Chamber arranged. An air lock connection is located inside the inlet and is disposed along a center axis of the chamber. The shovels are spaced from the peripheral wall such that a gap arises. An exit chamber is at the second end between Contain the blades and the second wall. Through the air lock connection a vacuum is connected. A variable orifice valve is located at the inlet and the outlet. At the inlet and outlet are the Further pressure sensors arranged. The valves are controlled so that the fluid flow, the internal level and the pressure in the chamber are regulated.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG UND ALLGEMEINER STAND DER TECHNIKAREA OF INVENTION AND GENERAL PRIOR ART

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Trennung von Flüssigkeiten und Luft und insbesondere eine Entlüftungsvorrichtung und eine Entlüftungsanlage zum Entfernen von Luftblasen aus einer Vielfalt von Flüssigkeiten, wie beispielsweise Beschichtungen.The The present invention relates generally to the field of separation of liquids and air and in particular a ventilation device and a ventilation system for removing air bubbles from a variety of liquids, such as coatings.

Es gibt verschiedene Basisprozesse zum Entfernen von Luftblasen durch Zentrifugalkraft. Jeder Prozess hat seine Nachteile, und keiner von ihnen wird heute verwendet, um vollständig blasenfreie Beschichtungen herzustellen.It There are several basic processes for removing air bubbles Centrifugal force. Every process has its disadvantages, and none of them is used today to complete bubble-free coatings manufacture.

Der Hydrozyklon schleudert Fluid entsprechend der Eintrittsgeschwindigkeit in das Innere einer Röhre. Hydrozyklone können nur einen begrenzten Viskositätsbereich verarbeiten, und sie können nicht alle Luft entfernen, da das Fluid die Trennkammer unter Druck verlässt, wodurch bei normalem atmosphärischen Druck Blasen aufschäumen können.Of the Hydrocyclone hurls fluid according to the entry velocity into the interior of a tube. hydrocyclones can only a limited viscosity range process, and you can Do not remove any air as the fluid pressurizes the separation chamber leaves, which at normal atmospheric Pressure foam bubbles can.

Ein Rotationstank hat ähnliche Probleme. Darüber hinaus ist er teuer und kann aus Sicherheitsgründen nur eine begrenzte Drehzahl erreichen.One Rotation tank has similar Problems. About that In addition, it is expensive and can only have a limited speed for safety reasons to reach.

Ein weiterer Prozess ist ein stationärer Tank, in dessen Inneren sich Schaufeln drehen. Bei diesen Systemen ist aber die Entwicklung von Wärme ein Problem.One another process is a stationary one Tank inside which blades rotate. In these systems but is the development of heat a problem.

Es gibt allerdings einen Prozess, der in der Lage ist, eine vollkommen luftfreie Beschichtung hervorzubringen. Dieser Prozess arbeitet mit rotierenden Scheiben im Inneren einer Vakuumkammer, um eine sehr dünne Schicht herzustellen. Die Schicht ist so dünn, dass die Blasen zur Oberfläche aufsteigen und platzen. Leider sind diese Maschinen sehr teuer, weil die Vakuumkammer sehr dickwandig ist, damit es zu keiner Implosion kommt. Diese Maschinen sind auch sehr schwierig zu steuern und zu reinigen.It However, there is a process that is able to complete one produce air-free coating. This process works with rotating disks inside a vacuum chamber, around a very thin Make layer. The layer is so thin that the bubbles rise to the surface and burst. Unfortunately, these machines are very expensive because the vacuum chamber is very thick-walled, so that there is no implosion. These machines are also very difficult to control and clean.

Im Folgenden werden konkrete Vorrichtungen oder Anlagen zum Entfernen von Luftblasen eingehender besprochen.in the The following are concrete devices or devices for removal discussed in more detail by bubbles.

US-Patent Nr. 4,435,193 an Gullichsen und Mitarbeiter offenbart eine Zentrifugalpumpe, umfassend ein Gehäuse, einen Einlasskanal an einem Ende des Gehäuses, einen Fluideinlass am Umfangsrand des Gehäuses, einen Rotor mit sich axial erstreckenden Schaufeln, eine Gasaustrittskammer, die unter der Trennkammer durch eine Trennwand abgetrennt ist, einen Gasauslass in der Gasaustrittskammer und Öffnungen in der Trennwand, um eine strömungsmäßige Verbindung zwischen den Kammern herzustellen. Eine Suspension wird innerhalb der Pumpe so rotiert, dass eine Gasblase an einem mittigen Abschnitt der Pumpe erzeugt wird und Gas aus der Gasblase mit einem Gasablassdruck abgelassen wird. Der Gasablass führt zu einer Vakuumpumpe.US Patent No. 4,435,193 to Gullichsen and co-workers discloses a centrifugal pump, comprising a housing, an inlet channel at one end of the housing, a fluid inlet at the Peripheral edge of the housing, a rotor with axially extending blades, a gas exit chamber, which is separated under the separation chamber by a partition, a Gas outlet in the gas outlet chamber and openings in the partition, around a fluid connection between the chambers. A suspension will be inside The pump rotates so that a gas bubble at a central section the pump is generated and gas from the gas bubble with a gas discharge pressure is drained. The gas outlet leads to a vacuum pump.

Die Ablassströmungsrate des Fluids wird durch ein Ventil und einen Strömungsmesser im Fluidauslass gesteuert. Ein dP-Instrument ist zwischen dem Fluidauslass und einem Flüssigkeitsbehälter, aus dem das Fluid zu dem Einlass heranströmt, angeschlossen. An den Fluideinlass und den Gasauslass ist eine dP-Steuerung angeschlossen, um den Druckunterschied zwischen dem Suspensionseinlass und dem Gasauslass zu messen.The Drain flow rate The fluid is passed through a valve and a flow meter in the fluid outlet controlled. A dP instrument is between the fluid outlet and one Liquid container, off the fluid flows to the inlet connected. To the fluid inlet and the gas outlet is a dP control connected to the pressure difference between the suspension inlet and the gas outlet.

US-Patent Nr. 3,546,854 an Müller offenbart einen nicht-drehenden Zentrifugalseparator, umfassend ein zylindrisches Gehäuse, ein Einlassrohr an einem Ende des Gehäuses, ein Auslassrohr und ein Abflussrohr am entgegengesetzten Ende und eine Leitblechbaugruppe, die Schaufeln umfasst, die an einem Montagerand in der Form einer Scheibe angebracht sind. Zentrifugalkraft trennt ein gasförmiges Fluid in einen Gasstrom in der Mitte und einen aus Flüssigkeitspartikeln bestehenden Ringmantel. Der Gasstrom verlässt den Auslass, während das Fluid durch den Abfluss austritt.US Patent No. 3,546,854 to Müller discloses a non-rotating centrifugal separator comprising cylindrical housing, an inlet tube at one end of the housing, an outlet tube and a Drainpipe at the opposite end and a baffle assembly, includes the blades attached to a mounting rim in the form of a Disc are attached. Centrifugal force separates a gaseous fluid in a gas flow in the middle and one consisting of liquid particles Ring jacket. The gas flow leaves the outlet while the fluid exits through the drain.

US-Patent Nr. 3,597,904 an Jakobsson und Mitarbeiter offenbart eine Flüssigkeits-Gas-Trennvorrichtung, umfassend ein Pumpengehäuse, einen Einlass, der zu dem Gehäuse führt, ein Gasablassrohr, das in dem Einlass entlang einer Mittelachse des Pumpengehäuses angeordnet ist, eine Vakuumquelle, die an das Gasablassrohr angeschlossen ist, einen Pumpenrotor, der von einer Welle angetrieben wird, um Schaufeln dergestalt anzutreiben, dass das Fluid entlang den Wänden durch einen Auslass am Umfangsrand des Gehäuses strömt.U.S. Patent No. 3,597,904 to Jakobsson et al. Discloses a liquid-gas separation apparatus comprising a pump housing, an inlet leading to the housing, a gas exhaust tube disposed in the inlet along a central axis of the pump housing, a vacuum source connected to the gas exhaust pipe, a pump rotor driven by a shaft to blades such that the fluid flows along the walls through an outlet at the peripheral edge of the housing.

US-Patent Nr. 4,136,018 an Clark und Mitarbeiter offenbart einen Wirbelseparator, umfassend eine zylindrische Kammer, einen Einlass an einem ersten Ende, der sich koaxial zu einem Leichtrückstandsausstoßrohr erstreckt und dieses umgibt, eine Welle, die ein Flügelrad an einem zweiten, entgegengesetzten Ende in Drehbewegung versetzt, eine durchbrochene Wand am zweiten Ende, eine Gutstoffkammer, die zu einem Gutstoffrohr führt, und einen Schwerrückstandsauslass in einer Seitenwand neben der ersten Wand. Das Flügelrad definiert einen Ringdurchlass.US Patent No. 4,136,018 to Clark and co-workers discloses a vortex separator, comprising a cylindrical chamber, an inlet at a first End extending coaxially with a residue tube and this surrounds a wave that has an impeller on a second, opposite End set in rotation, a perforated wall on the second End, an accepts chamber leading to a Gutstoffrohr, and a heavy residue outlet in a side wall next to the first wall. The impeller defines a ring passage.

US-Patent Nr. 4,382,804 an Mellor offenbart einen Fluid-Teilchen-Separator, umfassend ein zylindrisches Gehäuse, das einen Separator enthält, der eine Scheibe von im Wesentlichen dem gleichen Durchmesser wie die Innenwand des Gehäuses umfasst, wodurch ein kleiner radialer Spielraum bleibt. Die Scheibe ist mit mehreren Schaufeln ausgebildet. Hinter dem Separator ist eine Ablenkplatte angeordnet. Ein Fluideinlass ist an einem Ende des Gehäuses angeordnet, und ein Fluidauslass ist am entgegengesetzten Ende angeordnet.US Patent No. 4,382,804 to Mellor discloses a fluid particle separator comprising a cylindrical housing, that contains a separator, a disc of substantially the same diameter as the inner wall of the housing includes, leaving a small radial margin. The disc is designed with several blades. Behind the separator is arranged a baffle. A fluid inlet is at one end of the housing disposed, and a fluid outlet is disposed at the opposite end.

US-Patent Nr. 4,416,672 an Underwood offenbart eine Vorrichtung zum Entfernen von Gas aus einem Schlamm, umfassend eine Kammer mit einem Einlass an einem Ende und Schlamm- und Gasauslässen am entgegengesetzten Ende. Eine Welle ist mittig entlang der Achse der Kammer angeordnet und ist an Schaufeln und zwei voneinander beabstandeten Scheiben befestigt. Wenn die Scheiben und Schaufeln der Welle sich drehen, so wirkt auf den Schlamm eine Fliehkraft ein, wodurch das Gas vom Schlamm getrennt wird. Der Schlamm tritt durch einen am Umfang oder Rand liegenden Auslass aus, während das Gas durch mehrere Gasauslässe austritt.US Patent No. 4,416,672 to Underwood discloses a device for removal gas from a slurry comprising a chamber having an inlet at one end and mud and gas outlets at the opposite end. A shaft is arranged centrally along the axis of the chamber and is attached to blades and two spaced apart disks. When the discs and blades of the shaft rotate, so does On the mud, a centrifugal force, causing the gas from the mud is disconnected. The mud passes through one on the perimeter or edge lying outlet while the gas through several gas outlets exit.

US-Patent Nr. 4,955,992 an Goodale und Mitarbeiter offenbart ein Fluidentlüftungssystem, umfassend einen Flüssigkeitsvorratsbehälter mit einem Einlass für den Erhalt einer Flüssigkeit, einem Auslass zum Ausstoßen von entlüfteter Flüssigkeit und einer Vakuumquelle, die steuerbar über ein Ventil angeschlossen ist, um Gas aus der Flüssigkeit abzuziehen. Ein Leitblech verhindert, dass Luftblasen zu dem Auslass strömen, während das Fluid weiter zu dem Auslass strömen kann. Ein Ventil in dem Flüssigkeitseinlass kann den Fluss zu dem Vorratsbehälter unterbrechen, während ein Vakuum angelegt wird. Ein zweites Ventil in einer Auslassleitung kann den Fluss von dem Vorratsbehälter unterbrechen, wenn ein Vakuum anliegt.US Patent No. 4,955,992 to Goodale et al. Discloses a fluid venting system, comprising a liquid reservoir with an inlet for the receipt of a liquid, an outlet for ejection of vented liquid and a vacuum source controllably connected via a valve is to get gas out of the liquid deducted. A baffle prevents air bubbles from reaching the outlet stream, while the fluid can continue to flow to the outlet. A valve in the liquid inlet Can the flow to the reservoir interrupt while a vacuum is applied. A second valve in an outlet line may interrupt the flow from the reservoir when a Vacuum is applied.

US-Patent Nr. 5,324,166 an Elonen und Mitarbeiter offenbart eine Zentrifugalpumpe, umfassend ein Gehäuse mit einem Flüssigkeitsströmungseinlass, ein Flügelrad mit Pumpschaufeln und einem mittigen Gasdurchlass sowie einen Gasauslass, der an eine externe Vakuumpumpe angeschlossen ist. Gas wird durch das Flügelrad und die Pumpschaufeln abgeschieden und wird in der Mitte des Gehäuses gesammelt, wo es durch den mittigen Gasdurchlass des Flügelrades zum Gasauslass abgezogen wird.US Patent No. 5,324,166 to Elonen and co-workers discloses a centrifugal pump, comprising a housing with a liquid flow inlet, an impeller with pumping blades and a central gas passage and a gas outlet, which is connected to an external vacuum pump. Gas gets through the impeller and the pump blades are deposited and collected in the middle of the housing, where it is drawn off through the central gas passage of the impeller to the gas outlet becomes.

US-Patent Nr. 4,976,586 an Richter und Mitarbeiter offenbart ein Pumpensystem, umfassend ein Gehäuse mit einem Einlass und einem Auslass, ein Flügelrad mit einer Nabe und Schaufeln, einen Hohlrohrkörper mit Schaufeln, die an einer Welle angebracht sind, die sich dreht und Zellstoffbrei zu dem Flügelrad drängt. Gas, das sich am Flügelrad angesammelt hat, wird durch einen Durchgang in der Welle des Rohrkörpers über eine externe Vakuumpumpe abgezogen.US Patent No. 4,976,586 to Richter and co-workers discloses a pump system, comprising a housing with an inlet and an outlet, an impeller with a hub and blades, a hollow tubular body with blades attached to a shaft that turns and pulp to the impeller urges. Gas, that is on the impeller is accumulated through a passage in the shaft of the tubular body via a withdrawn external vacuum pump.

US-Patent Nr. 5,622,621 an Kramer offenbart einen Fluidabscheider, umfassend eine zylindrische rotierende Schale, einen Einlass an einem Ende der Trommel, umfänglich voneinander beabstandete Schaufeln nahe dem Einlass sowie Auslassabschnitte, die entlang des Umfangs um den Einlass beabstandet sind und zu einem Gasverteiler führen. Wasser sammelt sich am Umfangsrand der Schale an, während Gas mit geringerer Dichte in die Auslassabschnitte gedrängt wird. Das Wasser fließt über axiale Durchlässe, die im Umfangsrand der Wände der Schale ausgebildet sind, auf ein Scheibenpumpenabteil.US Patent No. 5,622,621 to Kramer discloses a fluid separator comprising a cylindrical rotating bowl, an inlet at one end the drum, circumferential spaced apart blades near the inlet and outlet sections, which are spaced circumferentially around the inlet and to a Lead gas distributor. Water accumulates at the peripheral edge of the shell while gas is forced into the outlet sections at a lower density. The water flows over axial passages, the in the peripheral edge of the walls the shell are formed on a disc pump compartment.

Ein Fliehkraftkompressor, der eine Nabe mit radial angeordneten Schaufeln aufweist, ist aus US-Patent Nr. 2,611,241 an Schulz offenbart.One Centrifugal compressor, which is a hub with radially arranged blades is disclosed in U.S. Patent No. 2,611,241 to Schulz.

Eine Drucküberwachungssteuerung von Ventilen ist aus US-Patent Nr. 5,190,515 an Eaton und Mitarbeiter bekannt, wo ein System zum Erfassen und Steuern des Flüssigkeitsstandes in einer Zentrifugenschale offenbart ist, umfassend einen Drucksensor an dem Auslass der Schale, der mit einer Steuerung und einem Ventil des Einlasses verbunden ist. Über eine Vakuumquelle wird Gas aus dem Gehäuse abgezogen.A Pressure Monitoring Controllers of valves is from US Patent No. 5,190,515 to Eaton and co-workers known where a system for detecting and controlling the fluid level in a centrifuge bowl, comprising a pressure sensor at the outlet of the shell, with a control and a valve the inlet is connected. about a vacuum source, gas is withdrawn from the housing.

US-Patent Nr. 1,993,944 an Peebles lehrt eine Zentrifugalpumpe, bei der der Druck im Inneren der Pumpe überwacht wird, um ein Ventil am Auslass zu steuern.US Patent No. 1,993,944 to Peebles teaches a centrifugal pump in which the Pressure monitored inside the pump is used to control a valve at the outlet.

US-Patent Nr. 5,800,579 an Billingsley und Mitarbeiter offenbart eine Drucksteuerungsvorrichtung für einen Zyklonseparator, umfassend einen Druckdifferenzmesswertwandler zum Messen des Drucks in der Kammer des Zyklonseparators. Ein Drucksensor befindet sich in der Trennkammer, und eine Mikroprozessorsteuerung ermittelt Druckunterschiede zwischen Einem voreingestellten Ventil und einem Druck in der Trennkammer. Ein Steuerventil mit variabler Strömung ist mit einer Ablassöffnung der Kammer verbunden und erhöht den Luftstrom in Reaktion auf einen erhöhten Druck in der Trennkammer, der durch die Steuerung erfasst wird.US Patent No. 5,800,579 to Billingsley et al discloses a pressure control device for one A cyclone separator comprising a pressure differential transducer for Measuring the pressure in the chamber of the cyclone separator. A pressure sensor is located in the separation chamber, and a microprocessor control determines pressure differences between a preset valve and a pressure in the separation chamber. A control valve with variable flow is with a drain opening connected to the chamber and raised the air flow in response to an increased pressure in the separation chamber, which is detected by the controller.

Es besteht Bedarf an Entlüftungsvorrichtungen, die eine vollständig luftfreie Beschichtung herstellen können, während sich in geringem Maße Wärme entwickelt. Des Weiteren besteht auf diesem technischen Gebiet der Bedarf, dass diese Vorrichtungen so aufgebaut sind, dass sie zum Reinigen mühelos zerlegt werden können. Schließlich besteht angesichts der derzeitigen Technologien, bei denen teure Vakuumsysteme zum Einsatz kommen, um vollständig luftfreie Beschichtungen zu erhalten, Bedarf an einer kostengünstigen Lösung zum Herstellen von vollständig luftfreien Beschichtungen. Insbesondere wird eine Entlüftungsanlage benötigt, bei der die hohen Kosten einer großen Vakuumkammer und die resultierenden hohen Kosten zur Erzeugung eines Vakuums überwunden werden. Es besteht des Weiteren Bedarf an einer Druckunterschiedsüberwachung, um auf ankommende und abgehende Fluide einzuwirken, und an Prozesssteuerungen, die unabhängig von Prozessstörungen, wie beispielsweise übermäßiger ankommender Luft oder vorübergehender Vakuumverluste, die Zufuhr von luftfreien Fluiden gewährleisten.It there is a need for ventilation devices, the one completely can produce air-free coating, while developing a small amount of heat. Furthermore, there is a need in this technical field that these devices are constructed so that they are easily disassembled for cleaning can be. After all exists in the face of current technologies, where expensive Vacuum systems are used to completely airless coatings To obtain a cost-effective solution for producing completely air-free Coatings. In particular, a venting system is required in the high cost of a big one Vacuum chamber and the resulting high cost of producing a Overcome vacuum become. There is also a need for pressure differential monitoring, to affect incoming and outgoing fluids, and process controls, the independent of Process disturbances, such as excessive incoming Air or temporary Vacuum losses, ensure the supply of air-free fluids.

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNGSUMMARY THE INVENTION

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Entlüftungsvorrichtung bereitzustellen, die eine vollständig luftfreie Beschichtung herstellen können, während sich nur wenig Wärme entwickelt.It It is an object of the present invention to provide a venting device to provide a complete air-free coating, while developing little heat.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Entlüftungsvorrichtung bereitzustellen, die sich zum Reinigen mühelos zerlegen lässt.It Another object of the present invention is a venting device provide that can be easily disassembled for cleaning.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Entlüftungsanlage bereitzustellen, mit der sich vollständig luftfreie Beschichtung herstellen lassen, während die hohen Kosten einer großen Vakuumkammer und die resultierenden hohen Kosten zur Erzeugung eines Vakuums überwunden werden.It Another object of the present invention is a venting system to provide, with the completely air-free coating make, while the high cost of a big one Vacuum chamber and the resulting high cost of producing a Overcome vacuum become.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Entlüftungsanlage bereitzustellen, bei der eine Druckunterschiedsüberwachung verwendet werden kann, um ankommende und abgehende Fluide zu steuern.It Another object of the present invention is a venting system to provide a pressure difference monitoring are used can to control incoming and outgoing fluids.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Prozesssteuerungen bereitzustellen, die unabhängig von Prozessstörungen, wie beispielsweise übermäßiger ankommender Luft oder vorübergehender Vakuumverluste, die Zufuhr von luftfreien Fluiden gewährleisten.It Another object of the present invention is process controls to provide that independently of process disturbances, such as excessive incoming Air or temporary vacuum losses, ensure the supply of air-free fluids.

Dementsprechend umfasst eine Entlüftungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung eine stationäre Trennkammer mit einer ersten und einer zweiten einander gegenüberliegenden Wand und einer Umfangswand zwischen der ersten und der zweiten einander gegenüberliegenden Wand. Eine rotierende Schaufel ist an einer Welle angebracht. Um das Vermischen mit einer Ringströmung zu verhindern, können eine Scheibe, sekundäre gewinkelte Schaufeln oder ein zylindrisches Element an der rotierenden Schaufel an geeigneten Stellen angebracht sein. Die Baugruppe der rotierenden Schaufel mit einer Scheibe ist mittels einer Nabe und einer Mutter, die die Nabe an der Welle hält, angebracht. Ein mittiger Abschnitt der Schaufel ist ausgeschnitten oder hat eine Kerbe, dergestalt, dass ein Zugang zum Abnehmen der Mutter von der Nabe zum Erleichtern der Demontage geschaffen wird.Accordingly includes a venting device the present invention, a stationary separation chamber with a first and a second opposite one another Wall and a peripheral wall between the first and the second each other opposite Wall. A rotating blade is attached to a shaft. Around mixing with a ring flow to prevent a disc, secondary Angled blades or a cylindrical element on the rotating Shovel be attached to appropriate places. The assembly of rotating bucket with a disc is by means of a hub and a nut that holds the hub to the shaft attached. A central one Section of the blade is cut out or has a notch, such that an access to the removal of the nut from the hub to facilitate dismantling is created.

Ein großer Einlass führt zu der stationären Kammer an der ersten Wand und ist entlang einer Mittelachse der Kammer angeordnet. Ein Luftsperranschluss liegt im Inneren des Einlasses und ist entlang einer Mittelachse der Kammer angeordnet. Zwischen dem Bereich, der von der rotierenden Schaufel bestrichen wird, und der Umfangswand ist ein Spalt ausgebildet. Der Spalt führt zu einer Austrittskammer, die zwischen der zweiten Wand und den rotierenden Schaufeln angeordnet ist. Die zweite Wand hat einen Auslass, der mit dem Spalt in strömungsmäßiger Verbindung steht. Wenn die rotierende Schaufel an einer Scheibe befestigt ist, so wird zwischen der Scheibe und der Umfangswand ein Ringraum gebildet. Der Ringraum kann den gleichen Umfang haben wie – oder kann einen anderen Umfang haben als – der Spalt, der durch die Schaufel entlang des übrigen Teils der Kammer gebildet wird. Durch den Luftsperranschluss wird ein Vakuum angeschlossen. Ein Ventil mit variabler Öffnung befindet sich am Einlass und am Fluidauslass. Am Einlass und Auslass sind des Weiteren Drucksensoren angeordnet. Die Ventile werden so gesteuert, dass die Fluidströmung, der interne Pegel und der Druck in der Kammer reguliert werden.A large inlet leads to the stationary chamber at the first wall and is arranged along a central axis of the chamber. An air lock port is located in the interior of the inlet and is disposed along a central axis of the chamber. Between the area which is coated by the rotating blade, and the peripheral wall, a gap is formed. The gap leads to an exit chamber, which is arranged between the second wall and the rotating blades. The second wall has an outlet that with the gap is in fluid communication. When the rotating blade is attached to a disc, an annular space is formed between the disc and the peripheral wall. The annulus may have the same circumference as - or may have a different circumference than - the gap formed by the blade along the remainder of the chamber. Through the Luftsperranschluss a vacuum is connected. A variable orifice valve is located at the inlet and at the fluid outlet. Furthermore, pressure sensors are arranged at the inlet and outlet. The valves are controlled to regulate fluid flow, internal level and pressure in the chamber.

Die verschiedenen neuartigen Merkmale, welche die Erfindung kennzeichnen, werden konkret in den Ansprüchen dargelegt, die dieser Offenbarung angehängt sind und einen Teil von ihr bilden. Für ein besseres Verständnis der Erfindung, ihrer funktionalen Vorteile und speziellen Aufgaben, die durch ihren Gebrauch erfüllt werden, wird auf die begleitenden Zeichnungen und die Beschreibung Bezug genommen, worin eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht wird.The various novel features which characterize the invention, become concrete in the claims which are attached to this disclosure and are a part of you form. For a better understanding invention, its functional advantages and specific tasks, which is fulfilled by their use will be on the accompanying drawings and the description Reference is made, wherein illustrates a preferred embodiment of the invention becomes.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENSHORT DESCRIPTION THE DRAWINGS

In den Zeichnungen ist:In the drawings is:

1: ein Schaubild der Entlüftungsanlage der vorliegenden Erfindung. 1 FIG. 4 is a diagram of the venting system of the present invention. FIG.

2A: eine seitliche Querschnittsansicht der Entlüftungsanlage der vorliegenden Erfindung. 2A Figure 4 is a side cross-sectional view of the venting system of the present invention.

2B: eine seitliche Querschnittsansicht der Entlüftungsanlage der vorliegenden Erfindung mit einer Vorscherungskammer. 2 B Figure 4 is a side cross-sectional view of the venting system of the present invention having a prebreaker chamber.

3A: eine seitliche Querschnittsansicht einer Entlüftungsanlage, bei der eine Schaufel an einer Scheibe angebracht ist. 3A : A side cross-sectional view of a venting system, wherein a blade is attached to a disc.

3B: eine auseinandergezogene Ansicht des Zusammenbaus der in 3A gezeigten Schaufel. 3B : an exploded view of the assembly of the in 3A shown blade.

3C: eine seitliche Querschnittsansicht einer Entlüftungsanlage, bei der zwei Schaufeln an einer Scheibe angebracht sind. 3C : A side cross-sectional view of a venting system, in which two blades are attached to a disc.

4A: eine seitliche Querschnittsansicht, die schematisch sekundäre gewinkelte Schaufeln zum Verhindern einer Ringströmung in der Austrittskammer zeigt. 4A Figure 4 is a side cross-sectional view schematically showing secondary angled vanes for preventing annular flow in the exit chamber.

4B: eine Vorderansicht der gewinkelten Schaufeln von 4A. 4B : a front view of the angled blades of 4A ,

5: eine seitliche Querschnittsansicht, die schematisch einen Ring zum Verhindern einer Ringströmung in der Austrittskammer zeigt. 5 3 is a side cross-sectional view schematically showing a ring for preventing ring flow in the discharge chamber.

6: ein Schaubild der Entlüftungsanlage der vorliegenden Erfindung, bei der entlüftetes Fluid in einer Beschichtungsanwendung verwendet wird und zusätzliches Fluid in den Tank zurückgeleitet wird. 6 Figure 11 is a diagram of the venting system of the present invention utilizing vented fluid in a coating application and returning additional fluid to the tank.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION THE PREFERRED EMBODIMENTS

Wenden wir uns nun den Zeichnungen zu, wo gleiche Bezugszahlen gleiche oder ähnliche Elemente bezeichnen. 1 zeigt eine Entlüftungsanlage 10. Die Entlüftungsanlage 10 beginnt mit einem Tank 12, der ein zu entlüftendes Fluid enthält. Ein Entlüfter 14 liegt stromabwärts vom Tank 12. Der Entlüfter 14 hat einen Einlass 16 und einen Luftsperranschluss 18 an einem Ende und einen Auslass 46 an einem gegenüberliegenden Ende. Der Entlüfter 14 empfängt ein Fluid durch den Einlass 16 und entlässt entlüftetes Fluid durch den Auslass 46 am gegenüberliegenden Ende. Ein Ventil 50 befindet sich zwischen dem Tank 12 und dem Entlüfter 14 zum Steuern des Volumens an Fluid, das zum Entlüfter 14 strömt. Ein Drucksensor 55 und ein Auslassventil 57 befinden sich nahe dem Auslass 46 des Entlüfters 14. Eine Sammelkammer 60 liegt stromabwärts vom Entlüfter 14 und empfängt entlüftetes Fluid. Der Luftsperranschluss 18 ist an einen Entgaser 70 und eine Vakuumquelle 75 angeschlossen. Ein Vakuumsensor 80 ist an die Vakuumquelle 75 angeschlossen. Bei der Vakuumquelle 75 kann es sich um eine beliebige Quelle zum Erzeugen eines Vakuums handeln, die mit minus 12 psi arbeiten kann.Let us now turn to the drawings where like numerals refer to the same or similar elements. 1 shows a ventilation system 10 , The ventilation system 10 starts with a tank 12 containing a fluid to be deaerated. A breather 14 lies downstream of the tank 12 , The deaerator 14 has an inlet 16 and an air lock connection 18 at one end and an outlet 46 at an opposite end. The deaerator 14 receives a fluid through the inlet 16 and venting vented fluid through the outlet 46 at the opposite end. A valve 50 is located between the tank 12 and the ventilator 14 for controlling the volume of fluid to the breather 14 flows. A pressure sensor 55 and an exhaust valve 57 are located near the outlet 46 of the deaerator 14 , A collection chamber 60 lies downstream of the breather 14 and receives vented fluid. The air lock connection 18 is to a degasser 70 and a vacuum source 75 connected. A vacuum sensor 80 is to the vacuum source 75 connected. At the vacuum source 75 it can be any source of vacuum that can operate at minus 12 psi.

Das Vakuum wird in dem Einlass 16 mit einem Ventil 50 mit variabler Öffnung gehalten. Diese Ventilöffnung sowie der Vakuumpegel steuern die in das System hineingehende Strömung. Ein Ventil 57 mit variabler Öffnung nahe dem Auslass 46 steuert die Strömung, die das System verlässt. Die Ventile werden von den Drucksensoren 55 und 80 in dem System über geeignete Steuerungsmittel, wie beispielsweise elektronische, pneumatische oder mechanische Mittel, angesteuert.The vacuum is in the inlet 16 with a valve 50 held with variable opening. This valve opening as well as the vacuum level control the flow entering the system. A valve 57 with variable opening near the outlet 46 controls the flow leaving the system. The valves are from the pressure sensors 55 and 80 in the system via suitable control means, such as electronic, pneumatic or mechanical means driven.

Beispielsweise können der Drucksensor und der Vakuumsensor ein elektronisches Signal erzeugen, das die Stellung des Ventils mit variabler Öffnung steuert. Elektronische Daten werden an eine programmierbare Logiksteuerung (PLC) in Form digitaler Daten und Spannungsdaten gesandt. Dann wird das Ventil mittels einer Proportional-Integral-Derivative-Steuerung (PID-Steuerung) gesteuert. Eine PID-Steuerung misst einen Ausgangswert eines Prozesses und steuert einen Eingangswert, mit dem Ziel, den Ausgabewert auf einem Zielwert zu halten, den man den "Sollwert" nennt. Der Grundgedanke ist, dass die Steuerung einen Sensor liest. Dann zieht sie die Messung von einem gewünschten Sollwert ab, um einen "Fehler" zu ermitteln. Der Fehler wird dann auf drei verschiedene Arten gleichzeitig behandelt. Um die Gegenwart zu verarbeiten, wird der Fehler mit einer proportionalen Konstante P multipliziert. P ist immer negativ, um den Ausgangswert in Richtung des Sollwerts zu verschieben. Um die Vergangenheit zu verarbeiten, wird der Fehler über einen Zeitraum hinweg integriert (oder gemittelt, oder summiert) und dann mit einer Konstante I multipliziert. Um die Zukunft zu verarbeiten, wird die erste Ableitung des Fehlers (seine Änderungsrate) im Verhältnis zur Zeit berechnet und mit einer weiteren Konstante D multipliziert. Wenn die Summe aus dem Obigen ungleich Null ist, aber zu klein, um eine Auswirkung zu haben, so wird der kleinste Wert mit dem gleichen Vorzeichen (in der Regel –1 oder 1) erzeugt. Die Summe aus dem Obigen wird zu dem letzten Ausgangswert der PID-Schleife addiert. Dadurch wird jeglicher konstanter Versatz in dem Steuerungsverhalten beseitigt. Ein Computer übermittelt einen erzeugten Ausgangswert an das Ventil. Die Ausgangszahl wird einer Funktion zugeordnet, wie beispielsweise Öffnen oder Schließen. Dadurch öffnet oder schließt das Ventil auf der Grundlage der ausgegebenen Ausgangszahl.For example can the pressure sensor and the vacuum sensor generate an electronic signal that controls the position of the variable orifice valve. electronic Data is sent to a programmable logic controller (PLC) in the form digital data and voltage data sent. Then the valve by means of a proportional-integral derivative control (PID control) controlled. A PID controller measures an output value of a process and controls an input value, with the destination, the output value to hold a target value called the "target value". The basic idea is that the Control reads a sensor. Then she pulls the measurement from one desired Setpoint value to determine an "error". Of the Errors are then treated in three different ways simultaneously. To process the present, the error becomes proportional Constant P multiplied. P is always negative to the output value to move in the direction of the setpoint. To the past too process, the error is over integrated (or averaged, or summed) over a period of time and then multiplied by a constant I. To the future too process the first derivative of the error (its rate of change) in relation to currently calculated and multiplied by another constant D. If the sum of the above is not equal to zero, but too small, to have an effect, the smallest value will be the same Sign (usually -1 or 1) generated. The sum of the above becomes the last output value adds to the PID loop. This will make any constant offset eliminated in the control behavior. A computer transmits a generated output value to the valve. The starting number is associated with a function, such as opening or closing. This opens or includes the valve based on the output number output.

Während des Betriebes arbeitet das Steuerungsmittel folgendermaßen mit dem Vakuumpegel. Aufgrund der Eigenart von Vakuumgeneratoren schwankt der tatsächliche Vakuumpegel dergestalt, dass der Luftstrom ausgeglichen wird, der aus dem Fluid abgezogen wird. Ein größerer Luftstrom bringt ein geringeres Vakuum mit sich, wodurch natürlich die Pumpwirkung des Vakuumgenerators verstärkt wird. Wenn das Vakuum zu gering wird, so muss die Flüssigkeitsströmungsrate verlangsamt werden, um den Gasstrom zu verringern und das Vakuum über dem Wert zu halten, der für einen guten Blasenaustrag erforderlich ist. Wenn der Eingangsstrom sich verlangsamt, so muss sich auch der Ausgangsstrom verlangsamen, um den Pegel im Inneren des Entlüfters 14 aufrecht zu erhalten. Die Vakuumkapazität wird groß genug bemessen, damit sie die ankommende Luft mit der gewünschten Strömungsrate und dem gewünschten Luftgehalt austragen kann. Es ist wichtig, dass das Steuerungsmittel einen Mindestvakuumpegel aufrecht erhält, selbst wenn der ankommende Luftgehalt mit einer unerwarteten Stoßbelastung schwankt, wie beispielsweise im Fall einer neuen Beschichtungsladung mit hohem Luftgehalt. Andernfalls würden Blasen in den nächsten Prozess hineingetragen werden.During operation, the control means operates with the vacuum level as follows. Due to the nature of vacuum generators, the actual vacuum level varies to balance the airflow that is withdrawn from the fluid. A larger airflow brings a lower vacuum with it, which of course increases the pumping action of the vacuum generator. If the vacuum becomes too low, the liquid flow rate must be slowed to reduce the gas flow and keep the vacuum above the level required for good bubble discharge. When the input current slows down, the output current must also slow down to the level inside the breather 14 to maintain. The vacuum capacity is made large enough to discharge the incoming air at the desired flow rate and air content. It is important for the control means to maintain a minimum level of vacuum, even if the incoming air content varies with unexpected shock loading, such as in the case of a new high air coating charge. Otherwise, bubbles would be carried into the next process.

Des Weiteren muss der Pegel im Inneren des Entlüfters 14 so gehalten werden, dass weder der Vakuumempfänger mit Fluid überschwemmt wird, noch dass die Kammer mit zu wenig Fluid für den Prozessablauf unterversorgt wird.Furthermore, the level inside the deaerator 14 be kept so that neither the vacuum receiver is flooded with fluid, nor that the chamber is under-supplied with too little fluid for the process flow.

Schließlich müssen die Prozessströmungsrate und der Mindestvakuumpegel durch den Bediener justiert werden können, um sie an die Anforderungen des Prozesses und an die hergestellte Güte anzupassen.Finally, the Process flow rate and the minimum vacuum level can be adjusted by the operator to to adapt them to the requirements of the process and to the quality produced.

Unter Verwendung des oben beschriebenen Steuerungsmittels stellt der Bediener ein Maximalströmungsziel und einen Mindestvakuumpegel ein. Wenn das Vakuum unter diesem Pegel liegt, so wird die Eingangsströmung verringert, um die Gasbelastung zu verringern. Sobald der Mindestvakuumpegel erreicht ist, wird das Einlassventil in einer Stellung gehalten, mit der die maximale Strömungsrate erzeugt wird. Diese Strömungsrate entspricht einem Vakuumpegel und einer Ventilstellung.Under Use of the control means described above provides the operator a maximum flow target and a minimum vacuum level. If the vacuum is below this level is, then the input flow reduced to reduce the gas load. Once the minimum vacuum level is reached, the inlet valve is held in a position with the the maximum flow rate is produced. This flow rate corresponds to a vacuum level and a valve position.

Die Pegelregelung im Inneren des Entlüfters 14 wird durch Erfassen des Unterschiedes zwischen dem Druck am Auslass 46 und dem Einlassdruck gesteuert. Wenn der Pegel im Inneren des Entlüfters 14 abfallen kann, so fällt der Druckunterschied, da die Zentrifugalkraft den Beitrag vom Kern verloren hat. Wenn der Druckunterschied fällt, schließt sich ein Steuerventil am Auslass 46, um den Pegel wiederherzustellen.The level control inside the deaerator 14 by detecting the difference between the pressure at the outlet 46 and the inlet pressure controlled. When the level inside the breather 14 can fall off, then the pressure difference falls, since the centrifugal force has lost the contribution from the core. When the pressure difference drops, a control valve closes at the outlet 46 to restore the level.

Wenden wir uns nun dem Entlüfter der vorliegenden Erfindung zu. 2A zeigt einen Entlüfter 14, der eine stationäre Trennkammer 22 umfasst, die ein Volumen definiert und eine Mittelachse hat. Die Trennkammer 22 umfasst eine Kammerwand mit einem vorderen Wandabschnitt 24, einem Umfangsrandabschnitt 26 und einen Rückwandabschnitt 28.Let us now turn to the deaerator of the present invention. 2A shows a breather 14 , which is a stationary separation chamber 22 which defines a volume and has a central axis. The separation chamber 22 includes a chamber wall with a front wall portion 24 , a peripheral edge portion 26 and a back wall section 28 ,

Der Einlass 16 ist ein Ringraum, der am vorderen Wandabschnitt 24 angeordnet ist und eine L-Form mit einem Knie 17 aufweist. Der Einlass 16 mündet in die Kammer 22 entlang der Mittelachse. Dadurch tritt Fluid in den Einlass 16 in einer Achse ein, die im rechten Winkel zur Mittelachse verläuft, und wird dann durch das Knie 17 so umgelenkt, dass es parallel zu – und entlang der – Mittelachse strömt. Der Luftsperranschluss 18 liegt im Inneren des Eingangs 16 und tritt durch eine Außenwand des Einlasses an einem Abschnitt des Einlasses aus, der eine Achse aufweist, die im rechten Winkel zur Mittelachse verläuft. Der Einlass 16 hat einen großen Durchmesser, der zwischen 25 % und 50 % des Durchmessers der Kammer liegt und ganz besonders bevorzugt 33 % des Durchmessers der Kammer misst. Der große Durchmesser des Einlasses minimiert die Flüssigkeitssäule im Tank, die erforderlich ist, um das Fluid in die Kammer zu drängen, verhindert, dass der Einlassdruck zu einem Vakuum wird, und erzeugt etwas Druck, um Rückstände aus der Kammer zu drängen. Der große Durchmesser minimiert außerdem Turbulenzen während des Übergangs von der linearen zur rotierenden Strömung, was wiederum die Entwicklung von Wärme minimiert.The inlet 16 is an annulus on the front wall section 24 is arranged and an L-shape with a knee 17 having. The inlet 16 flows into the chamber 22 along the central axis. As a result, fluid enters the inlet 16 in an axis that runs at right angles to the central axis, and then passes through the knee 17 deflected so that it flows parallel to - and along the - central axis. The air lock connection 18 lies inside the entrance 16 and exits through an outer wall of the inlet at a portion of the inlet having an axis which is at right angles to the central axis. The inlet 16 has a large diameter which is between 25% and 50% of the diameter of the chamber, most preferably measuring 33% of the diameter of the chamber. The large diameter of the inlet minimizes the liquid column in the tank required to urge the fluid into the chamber, prevents the inlet pressure from becoming a vacuum, and creates some pressure to urge debris out of the chamber. The large diameter also minimizes turbulence during the transition from the linear to the rotating flow, which in turn minimizes the evolution of heat.

Die Trennkammer 22 beherbergt eine rotierende Schaufel 32 oder mehrere solcher Schaufeln, die an einer Welle 36 befestigt sind, die durch die Rückwand 28 in die Kammer 22 eintritt. Die Welle 36 wird durch einen (nicht gezeigten) Motor gedreht. Die Schaufel 32 ist von den Wänden der Kammer beabstandet, so dass ein kleiner Spalt 44 entsteht. Die Drehung der Schaufel 32 definiert ein Bestreichungsvolumen, das einen wesentlichen Teil des Kammervolumens einnimmt, und zwar im Bereich von 40 % bis 97 % des Kammervolumens. Das Bestreichungsvolumen ist daher als das Kammervolumen definiert, das bestrichen wird, wenn sich die Schaufel 32 entlang ihrer Achse dreht.The separation chamber 22 houses a rotating shovel 32 or several such blades, attached to a shaft 36 are fixed by the back wall 28 in the chamber 22 entry. The wave 36 is rotated by a motor (not shown). The shovel 32 is spaced from the walls of the chamber, leaving a small gap 44 arises. The rotation of the blade 32 defines a sweep volume that occupies a substantial portion of the chamber volume, in the range of 40% to 97% of the chamber volume. The swept volume is therefore defined as the chamber volume that is swept when the bucket 32 turns along its axis.

Der kleine Spalt 44 führt zu einer Austrittskammer 68, die sich zwischen dem Rückwandabschnitt 28 und der Rückseite der Schaufel 32 befindet. Der Rückwandabschnitt 28 hat einen Auslass 46. Der Bereich des Spalts 44 ist deutlich größer als der Bereich des Auslasses 46, um Rückstau zu minimieren. Dieser Bereich ist vorzugsweise 30 % größer als der Auslassbereich, kann aber auch bis zu 60 % größer sein als der Auslassbereich. Fluid strömt schneller durch den Auslass 46 als durch den Spalt 44. Es wurde festgestellt, dass der Spalt 44 zur Verringerung der Entwicklung von Wärme beiträgt.The little gap 44 leads to an exit chamber 68 extending between the back wall section 28 and the back of the scoop 32 located. The back wall section 28 has an outlet 46 , The area of the gap 44 is significantly larger than the area of the outlet 46 to minimize backwater. This area is preferably 30% larger than the outlet area but may be up to 60% larger than the outlet area. Fluid flows faster through the outlet 46 as through the gap 44 , It was found that the gap 44 contributes to reducing the development of heat.

Eine in 2B gezeigt alternative Ausführungsform enthält eine Vorscherungskammer. Die Vorscherungskammer enthält ein großes Luftsperrrohr 18b des Luftsperranschlusses 18, das an der Vorderseite der rotierenden Schaufel 32 angebracht ist und von einem Vorscherungsringraum 19 umgeben ist, durch den das Fluid in die Kammer eintritt. Der Vorscherungsringraum 19 zerstört jegliche Struktur in dem heranströmenden Fluid, die eine Blase während ihres Entfernens überwinden müsste. Er beschleunigt auch das heranströmende Fluid auf die Drehgeschwindigkeit der Schaufeln. Dies ist wichtig, da Fluide Polymere aufweisen, die mit anderen Polymeren Strukturen bilden, und eine Vorscherung dieser Strukturen senkt die Viskosität, gegen die eine Blase während ihres Entfernens arbeitet. Dies wiederum verringert die Prozessintensität des Entlüfters. Oder anders ausgedrückt: Die Vorscherung ermöglicht das Entfernen von Luft mit weniger Arbeit und weniger Wärmeentwicklung durch den Entlüfter.An in 2 B shown alternative embodiment includes a precursor chamber. The precursor chamber contains a large air barrier tube 18b the air lock connection 18 at the front of the rotating blade 32 is attached and from a fore-ring space 19 surrounded by which the fluid enters the chamber. The fore-ring room 19 destroys any structure in the oncoming fluid that would have to overcome a bubble during its removal. It also speeds up the oncoming fluid to the rotational speed of the blades. This is important because fluids have polymers that form structures with other polymers, and pre-shearing of these structures lowers the viscosity against which a bubble works during its removal. This in turn reduces the process intensity of the deaerator. In other words, the pre-shear allows the removal of air with less work and less heat through the breather.

Bei anderen alternativen Ausführungsformen können verschiedene Strukturen verwendet werden, um eine Ringströmung in der Austrittskammer 68 zu vermeiden. Bei der in 3A gezeigten alternativen Ausführungsform beherbergt die Trennkammer 22 eine rotierende Schaufel 32, die über eine Scheibe 34 an einer Welle 36 befestigt ist. Die Welle 36 wird durch einen (nicht gezeigten) Motor gedreht, der wiederum die Scheibe und die daran angebrachten Schaufeln 32 dreht. Die rotierenden Schaufeln 32 sind an der Welle 36 und der Scheibe 34 mittels einer Nabe 38 und einer Mutter 40 befestigt, wie in 3B gezeigt. Die Schaufeln 32 haben eine Kerbe 42, um den Zugang zu der Mutter 40 zu gestatten, um die Mutter von der Nabe 38 abnehmen zu können und die Schaufeln 32, die Scheibe 34 und die Nabe leichter zerlegen zu können. Die Scheibe 34 verhindert außerdem eine Ringströmung in der Auslasskammer 68.In other alternative embodiments, various structures may be used to provide a ring flow in the exit chamber 68 to avoid. At the in 3A shown alternative embodiment houses the separation chamber 22 a rotating blade 32 that's about a slice 34 on a wave 36 is attached. The wave 36 is rotated by a motor (not shown), which in turn drives the disk and the blades attached thereto 32 rotates. The rotating blades 32 are at the shaft 36 and the disc 34 by means of a hub 38 and a mother 40 attached, as in 3B shown. The shovels 32 have a score 42 to get access to the mother 40 to allow to the mother of the hub 38 to be able to lose weight and the blades 32 , the disc 34 and make the hub easier to disassemble. The disc 34 also prevents ring flow in the outlet chamber 68 ,

Die Scheibe 34 ist von der Umfangswand der Kammer durch einen Ringraum 30 beabstandet, der den gleichen Durchmesser haben kann wie – oder einen anderen Durchmesser haben kann als – der Spalt 44.The disc 34 is from the peripheral wall of the chamber through an annulus 30 spaced, which may have the same diameter as - or may have a different diameter than - the gap 44 ,

Wie in 3C gezeigt, kann mehr als eine einzige Schaufel an der Scheibe 34 befestigt sein. 3C zeigt Schaufeln 33a und 33b, die an einer Scheibe 34 befestigt sind. Der Durchmesser des Ringraums 30 ist außerdem kleiner als der Durchmesser des Spalts 44.As in 3C shown, more than a single blade on the disc 34 be attached. 3C shows shovels 33a and 33b on a disc 34 are attached. The diameter of the annulus 30 is also smaller than the diameter of the gap 44 ,

Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform können sekundäre gewinkelte Schaufeln verwendet werden, um einen ausgleichenden Pumpdruck zu erzeugen, um eine Ringströmung in der Austrittskammer 68 zu verhindern. 4A zeigt schematisch eine gewinkelte Schaufelbaugruppe 41, die gewinkelte Schaufeln 45 umfasst, die an der Rückseite der Schaufel 32 mittels einer Nabe 38 und einer Mutter 40 (nicht gezeigt) befestigt sind, welche die Nabe an der Welle hält. Die gewinkelten Schaufeln weisen zur Kammerrückwand 28. 4B zeigt eine Vorderansicht der gewinkelten Schaufeln, die zur Kammerrückwand 28 weisen.In another alternative embodiment, secondary angled vanes may be used to create a compensating pumping pressure to provide annular flow in the exit chamber 68 to prevent. 4A schematically shows an angled blade assembly 41 , the angled blades 45 that covers the back of the blade 32 by means of a hub 38 and a mother 40 (not shown), which holds the hub to the shaft. The angled blades point towards the back of the chamber 28 , 4B shows a front view of the angled blades, the chamber rear wall 28 point.

5 zeigt eine alternative Ausführungsform, bei der ein zylindrisches Element oder ein Ring 47 an der Rückseite der Schaufel 32 befestigt ist, um eine Ringströmung in der Austrittskammer 68 zu verhindern. 5 shows an alternative embodiment in which a cylindrical member or a ring 47 at the back of the shovel 32 is attached to a ring flow in the exit chamber 68 to prevent.

Der Entlüfter arbeitet folgendermaßen. Fluid aus einem Speichertank wird über den Einlass 16 in die Trennkammer 22 geleitet. Die Schaufel 32 dreht sch mit einer relativ hohen Drehzahl (beispielsweise zwischen 2500 und 7200 U/min) und bewirkt, dass das Fluid in der Kammer verwirbelt wird. Wenn eine Scheibe verwendet wird, so wird das Fluid bis nahe an die Winkelgeschwindigkeit der Scheibe beschleunigt. Insbesondere beginnt das einströmende Fluid in dem Einlass 16 infolge der Drehung des Fluids in der Kammer, sich zu drehen. Das Drehen des einströmenden Fluids in dem Einlass 16 gestattet es dem Fluid, seine Drehbewegung in dem Einlassringraum allmählich aufzunehmen, bevor die Schaufeln ihm die volle Geschwindigkeit verleihen, wodurch die Turbulenzen verringert werden, die entstehen, wenn eine axiale Strömung in eine rotierende Strömung umgewandelt wird. Eine wichtige Entdeckung der vorliegenden Erfindung ist deshalb, dass die verringerten Turbulenzen die Wärmeentwicklung verringern, was ein typisches Problem bei Entlüftern mit rotierenden Schaufeln und Zentrifugalpumpen ist. Das Verringern des Schereffekts zwischen den Schaufeln und der Kammerwand kann die Energie ebenfalls – je nach der Größe des Spalts 44 – bis zu 90 % verringern.The deaerator works as follows. Fluid from a storage tank is taken over the inlet 16 in the separation chamber 22 directed. The shovel 32 rotates at a relatively high speed (for example, between 2500 and 7200 rpm) and causes the fluid in the chamber to be swirled. When a disk is used, the fluid is accelerated to near the angular velocity of the disk. In particular, the inflowing fluid begins in the inlet 16 due to the rotation of the fluid in the chamber to rotate. Rotating the inflowing fluid in the inlet 16 allows the fluid to gradually accommodate its rotational movement in the inlet annulus space before the vanes give it full velocity, thereby reducing the turbulence that results when an axial flow is converted to a rotating flow. An important discovery of the present invention is that the reduced turbulence reduces heat generation, which is a typical problem with rotary blade vents and centrifugal pumps. Reducing the shear effect between the vanes and the chamber wall can also reduce energy, depending on the size of the gap 44 - reduce up to 90%.

Wenn das einströmende Fluid das Einlassventil 50 passiert, so hat es einen verringerten Druck. Die Blasen dehnen sich sofort aus und erhöhen ihren Auftrieb um das Doppelte oder Vierfache. Bei einem verringerten Druck kocht gelöste Luft aus der Lösung aus, wodurch ebenfalls diese Blasen vergrößert werden. Des Weiteren kocht etwas Wasser, um den Dampfdruck wiederherzustellen, und trägt zur Größe der Blasen bei. Größere Blasen lassen sich einfacher aus viskosen Fluiden entfernen. In dem Maße, wie sich das Fluid während der Zentrifugierung der Außenwand der Kammer nähert, steigt der Druck, und alle verbliebenen Blasen platzen, und die Luft geht in die Lösung zurück. Das Fluid, das den Entlüfter durch den Auslass 46 verlässt, ist eine luftverarmte Lösung und löst Luft aus der Umgebung auf. Dies ist besondern hilfreich für Beschichtungsvorrichtungen, die diese Luft aus den Leitungen, Filtern und allen Kammern, wo sich Luft ansammeln kann, herausspülen müssen. Infolge der Zentrifugalkraft sammelt sich Schaum mit hohem Luftgehalt entlang der Mittelachse der Kammer an. Die Rotation hilft, die Flüssigkeit aus dem Schaum abzulassen, kleine Blasen zu größeren platzen zu lassen und einen Schaum mit hohem Luftgehalt zu erzeugen. Der Schaum mit hohem Luftgehalt wird dann mittels der Vakuumquelle 75 über den Luftsperranschluss 18 aus der Kammer 22 abgezogen. Der prozentuale Luftgehalt, der durch den Luftsperranschluss 18 austritt, beträgt etwa 90–99 % und wird im Entgaser 70 weiter abgelassen, bevor die Gasphase in die Vakuumquelle 75 gezogen wird.When the inflowing fluid is the inlet valve 50 happens, it has a reduced pressure. The bubbles expand immediately and increase their buoyancy by a factor of two or four. At a reduced pressure, dissolved air boils out of the solution, which also increases these bubbles. Furthermore, some water boils to restore vapor pressure and adds to the size of the bubbles. Larger bubbles are easier to remove from viscous fluids. As the fluid approaches the outer wall of the chamber during centrifugation, the pressure increases and any remaining bubbles burst and the air returns to the solution. The fluid that passes the deaerator through the outlet 46 leaves, is an air-depleted solution and dissolves air from the environment. This is especially useful for coating devices that need to flush out this air from the lines, filters and all the chambers where air can accumulate. Due to the centrifugal force, high-air-content foam accumulates along the central axis of the chamber. The rotation helps to drain the liquid from the foam, to burst small bubbles into larger ones and to produce a foam with high air content. The high-air-content foam is then removed by the vacuum source 75 over the air lock connection 18 out of the chamber 22 deducted. The percentage air content passing through the air lock connection 18 Exits, is about 90-99% and is in the degasser 70 further drained before the gas phase into the vacuum source 75 is pulled.

Luftarmes Fluid wandert zur Umfangswand der Kammer 22. Auf die Umfangswand der Kammer kann ein Druck von 60 psi einwirken, während der Schaum am mittigen Kern einen Druck von 10 Inch Wassersäule bzw. 12 psig hat. Dieser Druckgradient verhindert, dass die Luft nach außen wandert, und gewährleistet ihr Ansammeln entlang der Mittelachse der Kammer 22. Fluid mit geringem Luftgehalt strömt über den Spalt 44 oder den Ringraum 30, wenn eine Scheibe 34 verwendet wird, von der Trennkammer 22 zum Auslass 46.Low-air fluid migrates to the peripheral wall of the chamber 22 , The peripheral wall of the chamber may be pressurized to 60 psi while the foam at the center core is at 10 inches of water or 12 psig. This pressure gradient prevents the air from migrating outwards and ensures its accumulation along the central axis of the chamber 22 , Low-air fluid flows across the gap 44 or the annulus 30 if a disc 34 is used by the separation chamber 22 to the outlet 46 ,

Vier Merkmale der vorliegenden Erfindung tragen zu einer verringerten Wärmeentwicklung bei. Zu diesen vier Faktoren gehören der Spalt 44 zwischen den Kammerwänden und der Schaufel, ein Mittel zum Verhindern einer Ringströmung in der Austrittskammer 68 durch eine radiale Scheibe, gewinkelte Schaufeln oder Schaufeln, die an einer Scheibe befestigt sind, die Struktur und der große Bereich des Einlasses, wodurch die Turbulenzen des heranströmenden Fluids verringert werden und die Drehbewegung des heranströmenden Fluids allmählich beschleunigt wird, und ein Vorscherungsringraum in dem Einlass, der die Viskosität des Fluids verringert, wodurch die Prozessintensität verringert wird, die nötig ist, um Blasen zu entfernen. Die folgenden Tabellen 1–6 zeigen die Wärmeentwicklung bei verschiedenen Kombinationen dieser Merkmale.Four features of the present invention contribute to reduced heat generation. These four factors include the gap 44 between the chamber walls and the blade, means for preventing ring flow in the exit chamber 68 by a radial disc, angled vanes or blades attached to a disc, the structure and large area of the inlet, thereby reducing the turbulence of the oncoming fluid and gradually increasing the rotational movement of the oncoming fluid, and a pre-shear annulus in the inlet which reduces the viscosity of the fluid, thereby reducing the process intensity needed to remove bubbles. Tables 1-6 below show the evolution of heat for various combinations of these features.

Tabelle 1: Wärmeentwicklung in Abhängigkeit von der Fluidviskosität bei einem Entlüfter mit Schaufeln, wobei der Einlass durch ein 0,5 Inch messendes Rohr gebildet wird, das von der Drehachse versetzt ist, und mit einem 0,25 Inch messenden Spalt.

Table 1: Heat evolution versus fluid viscosity in a breather with vanes, where the inlet is formed by a 0.5 inch pipe offset from the axis of rotation and with a 0.25 inch gap.

Tabelle 2: Wärmeentwicklung in Abhängigkeit von der Fluidviskosität bei einem Entlüfter mit zwei Schaufeln, einem 0,5 Inch messenden Einlassrohr, das von der Drehachse versetzt ist, und mit einem 0,5 Inch messenden Spalt.

Table 2: Heat evolution versus fluid viscosity for a two blade breather, a 0.5 inch inlet tube offset from the axis of rotation, and a 0.5 inch gap.

Tabelle 3: Wärmeentwicklung auf der Grundlage der Viskosität von Wasser bei einem Entlüfter mit vier Schaufeln, einem 0,5 Inch messenden Einlassrohr, das von der Drehachse versetzt ist, und mit einem 0,25 Inch messenden Spalt.

Table 3: Heat evolution based on the viscosity of water in a four blade breather, a 0.5 inch inlet tube offset from the axis of rotation, and a 0.25 inch gap.

Tabelle 4: Wärmeentwicklung auf der Grundlage der Viskosität von Wasser bei einem Entlüfter mit zwei Schaufeln, einem 0,5 Inch messenden Spalt, einem 0,5 Inch messenden Auslass und einem 2 Inch messenden Einlass.

Table 4: Heat evolution based on the viscosity of water in a beater with a two-blade breather, a 0.5 inch gap, a 0.5 inch gauge outlet and a 2 inch inlet.

Tabelle 5: Wärmeentwicklung auf der Grundlage der Viskosität von Wasser bei einem Entlüfter mit 2 oder 4 Schaufeln, die mit einer Scheibe verbunden sind, und mit verschieden großen Spalten und Auslässen.

Table 5: Heat evolution based on the viscosity of water in a breather with 2 or 4 blades connected to a disc and with different sized crevices and outlets.

Tabelle 6: Wärmeentwicklung bei einem Entlüfter mit 2 Schaufeln, die mit einer Scheibe verbunden sind, und mit einem 0,5 Inch messenden Spalt bei verschiedenen Fluidverdünnungen.

Table 6: Heat development in a breather with 2 blades connected to a disc and a 0.5 inch gap at various fluid dilutions.

Der Entlüfter der vorliegenden Erfindung kann durch verschiedene Charakteristika des heranströmenden Fluids beeinflusst werden. Erstens eignet sich die vorliegende Erfindung für viele verschiedene Arten von Fluiden mit einer breit gefächerten Vielfalt an Viskositäten. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung mit Drucktinten, Ölen (beispielsweise Motoröl), Shampoos, Konditionierern und anderen ähnlichen Konsumgütern, Beschichtungsfluiden, Lebensmittelprodukten (beispielsweise Tomatenpaste), Anstrichfarben und Lacken verwendet werden.Of the ventilator The present invention can be characterized by various characteristics of the oncoming Fluids are influenced. First, the present invention is suitable for many different types of fluids with a wide range Variety of viscosities. For example, the present invention can be used with printing inks, oils (e.g. Engine oil), Shampoos, conditioners and other similar consumer products, coating fluids, Food products (eg tomato paste), paints and paints are used.

Zweitens erreicht der Entlüfter der vorliegenden Erfindung eine deutliche Verringerung der Wärmeentwicklung trotz sogenannter Eintrittseffekte von nicht-Newtonschen Fluiden, die in der gleichzeitig anhängigen Anmeldung mit der Seriennummer 10/662,666 des Anmelders beschrieben sind. Fluide haben eine Scherenergieabsorption (SAE), was die Voraussetzung dafür ist, Energie zu absorbieren, wenn das Fluid zu einer höheren Scherrate übergeht. Die SAE eines Fluids hängt mit der Auflösung oder dem Zusammenbrechen der chemischen Strukturen, wie beispielsweise Wasserstoffbrückenbindungen, Van-der-Waals-Kräften und der ionischen Assoziation zusammen. Sobald diese Energie vorhanden ist, weist das Fluid eine geringere Viskosität auf. Da praktisch alle handelsüblichen Fluide von nicht-Newtonscher Art sind, kann die SAE oder der Eintrittseffekt in einem breiten Spektrum variieren.Secondly reaches the deaerator the present invention, a significant reduction in heat generation despite so-called entry effects of non-Newtonian fluids, that in the co-pending application with the serial number 10 / 662,666 of the applicant are described. Fluids have a shear energy absorption (SAE), which is the prerequisite for that is, Absorb energy as the fluid transitions to a higher shear rate. The SAE of a fluid hangs with the resolution or the collapse of the chemical structures, such as Hydrogen bonds, Van der Waals forces and the ionic association together. Once this energy exists is, the fluid has a lower viscosity. Because practically all commercial Non-Newtonian type fluids may be the SAE or the entry effect vary in a wide range.

Schließlich eignen sich die Entlüftungsanlage und der Entlüfter der vorliegenden Erfindung besonders für Beschichtungsanwendungen. 6 zeigt eine Entlüftungsanlage 100 zum Entlüften einer Beschichtung bei Beschichtungsanwendungen. Die Anlage 100 umfasst einen Tank 112, der die zu entlüftende Beschichtung enthält, einen Entlüfter 114, der an den Tank 112 angeschlossen ist, und ein Einlassventil 150, das sich zwischen dem Tank 112 und dem Entlüfter 114 befindet und der Steuerung des Beschichtungsvolumens, das zu dem Entlüfter 114 strömt, dient. Der Entlüfter 114 hat einen Einlass 116 und einen Luftsperranschluss 118 an einem Ende und einen Auslass 146 an einem gegenüberliegenden Ende. Ein Drucksensor 155 and ein Ventil 157 befinden sich nahe einem Auslass 146 des Entlüfters 114. Als nächstes trägt die Beschichtungsvorrichtung 140 die fließende Beschichtung auf eine Bahn auf, und ein Rückgewinnungsmittel 190 leitet einen Teil der Beschichtung zurück in den Tank 112. Der Luftsperranschluss 118 ist an einen Entgaser 170 und an eine Vakuumquelle 175 angeschlossen. Ein Vakuumsensor 180 ist mit der Vakuumquelle 175 verbunden.Finally, the venting system and deaerator of the present invention are particularly suitable for coating applications. 6 shows a ventilation system 100 for deaerating a coating in coating applications. The attachment 100 includes a tank 112 containing the coating to be deaerated, a deaerator 114 who is attached to the tank 112 is connected, and an inlet valve 150 that is between the tank 112 and the ventilator 114 located and the control of the coating volume, the to the deaerator 114 flows, serves. The deaerator 114 has an inlet 116 and an air lock connection 118 at one end and an outlet 146 at an opposite end. A pressure sensor 155 and a valve 157 are located near an outlet 146 of the deaerator 114 , Next is the coating device 140 the flowing coating on a web, and a recovery agent 190 redirects some of the coating back into the tank 112 , The air lock connection 118 is to a degasser 170 and to a vacuum source 175 connected. A vacuum sensor 180 is with the vacuum source 175 connected.

Obgleich eine konkrete Ausführungsform der Erfindung im Detail gezeigt und beschrieben wurde, um die Anwendung der Prinzipien der Erfindung zu veranschaulichen, versteht es sich, dass die Erfindung auch auf andere Weise verkörpert sein kann, ohne von diesen Prinzipien abzuweichen.Although a concrete embodiment the invention has been shown in detail and described to the application to illustrate the principles of the invention, it is understood that the invention may also be embodied in other ways, without these Deviating principles.

Claims

A ventilator for separating air from a fluid by centrifugal force, comprising: a stationary separation chamber defining a volume and having a central axis, a front wall on one side, a peripheral wall and a rear wall opposite the front wall; an inlet disposed on the front wall of the stationary chamber along the central axis; an air lock terminal disposed on the front wall along the central axis; a rotating blade attached to a shaft driven by a motor and a brush occupying volume of the chamber, wherein a gap between the sweeping volume and the peripheral wall of the chamber is formed; and an outlet in the rear wall in fluid communication with the gap and having an outlet area to receive fluid.

ventilator according to claim 1, wherein the rotating blade with a disc connected to the shaft, wherein the disc is spaced from the peripheral wall such that an area between the disc and the peripheral wall is significantly larger than the outlet area.

ventilator according to claim 1, wherein the gap region is up to 60% larger as the outlet area, but preferably 30% larger as the outlet area.

ventilation system for separating air from a fluid by means of centrifugal force, full: a stationary one Separation chamber defining a volume and a central axis, a front wall on one side, a peripheral wall and a rear wall opposite to the having front wall; an inlet at the front Wall of the stationary Chamber is arranged along the central axis; an air lock connection, which is arranged on the front wall along the central axis; a rotating bucket attached to one of a motor Shaft is attached and occupies a swept volume of the chamber, wherein a gap between the sweeping volume and the peripheral wall the chamber is formed; an outlet in the back wall, the with the gap in fluid communication and having an outlet area to receive fluid, wherein the gap has a region which is substantially larger than the outlet area; a vacuum source connected to the air lock port connected; a variable opening valve on Inlet and outlet; a vacuum sensor at the vacuum source; one Pressure sensor at the inlet or the outlet; and a control means for controlling the valves for controlling the fluid flow, the internal level and the pressure in the chamber.

ventilation system according to claim 12, further comprising a degasser between the vacuum source and the air lock connection.

ventilation system according to claim 12, further comprising a storage tank for supply of gaseous fluid to the inlet and a receiver for receiving of vented Fluid from the outlet comprises.

ventilation system according to claim 12, further comprising a coating device which is connected to the outlet for receiving vented fluid connected.

ventilator according to claim 12, wherein the rotating blade with a disc connected to the shaft, wherein the disc is spaced from the peripheral wall, that an annular space is formed.

ventilator according to claim 16, wherein the rotating blade on the shaft and the disc is attached by means of a hub and a nut, which holds the hub to the shaft.

ventilator according to claim 15, wherein the blade has a central notch, to allow access to the mother to the mother of to be able to remove the hub and dismantle the shaft, hub, pulley, and shovel can.

ventilator according to claim 16, wherein a plurality of blades on the shaft and the disc are attached.

ventilator according to claim 12, wherein a plurality of blades attached to the shaft are.

ventilator according to claim 12, wherein the Luftsperranschluss an air barrier tube includes, which is contained in the inlet and a pre-shear ring space outside defined the air barrier tube.

ventilator according to claim 12, further comprising an exit chamber, between the back wall and the rotating blade is arranged.

ventilator according to claim 12, wherein the inlet has a diameter, which is between 25% and 50% of the diameter of the chamber and most preferably 33% of the diameter of the chamber measures.

ventilator according to claim 12, wherein the sweeping volume is 40% to 97% of the Chamber volume occupies.

ventilator according to claim 12, wherein the gap region is up to 60% larger as the outlet area, but preferably 30% larger as the outlet area.